强化生物除磷系统中聚糖菌的富集及其代谢特点的实验研究

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1、强化生物除磷系统中聚糖菌的富集及其代谢特点的实验研究TheEnrichmentofGAOinEBPRSystemandTheResearchofItsMetabolicCharacteristics研究生：李秀指导教师：许秀红副教授学科领域：建筑与土木工程分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士学位论文强化生物除磷系统中聚糖菌的富集及其代谢特点的实验研究作者姓名：李秀入学年份：2014年9月指导教师：许秀红副教授学科领域：建筑与土木工程申请学位：工程硕士所在单位：市政与环境工程学院论文提交日期：2

2、017年3月论文答辩日期：2017年3月学位授予日期：2017年3月答辩委员会主席：李亚峰答辩委员会组成：赵玉华张吉库杨辉刘强晁雷黄彦论文评阅人：李亚峰宋悦硕士研究生学位论文摘要I摘要目前，我国面临的水体富营养化问题十分严峻，已有研究表明磷元素的过量排放是导致这一问题的主要原因之一。随着国家水质指标的日益严格，从水体中去除磷元素也受到了越来越广泛的关注。目前广泛应用的生物除磷方法是强化生物除磷（EBPR），该系统内起除磷作用的微生物是聚磷菌（PAO），但是其除磷效果又经常会由于聚糖菌（GAO）的过量生长而大

3、大减弱。本研究主要以GAO为研究对象，通过富集菌种、监测水质指标与污泥状态，并通过短期烧杯试验，找到了适宜GAO生长的条件，描述了GAO的代谢特点，以期为实际过程中EBPR系统的运行和调控提供理论支持。本实验系统的研究了GAO在不限磷、不同温度条件下启动时，系统内的菌种富集情况以及对碳源和磷的吸收情况，并通过原位荧光杂交（FISH）和高通量测序等方法鉴定了系统内的菌群结构，最后通过短期实验系统性的描述了GAO的代谢特点。长期实验结果表明：在不限磷条件下富集GAO是能够实现的，并且温度对GAO的富集影响不大。

4、无论温度如何波动，系统在稳定期内均能将碳源的吸收均能达到100%。升温启动初期系统的除磷效果较好，能达到50%，稍好于降温启动初期时的30%，说明温度较低时有利于系统除磷。短期实验结果表明，本实验富集到的这类GAO对丙酸的吸收速率较慢，对乙酸的吸收速率很快，pH值对其吸收碳源有一定的影响，pH值越大越有利于初期吸附。同时，该类GAO还拥有一定的反硝化能力，反硝化能力也受到pH的影响。在pH为7时，180分钟内对硝酸氮和亚硝酸氮的降解率均能达到60%，而当pH值为偏酸性（6.5）或者偏碱性（7.5）时，反硝化

5、能力受到很大抑制，基本上不降解亚硝酸氮和硝酸氮。在pH为7时，盐度对其吸收基质有很大影响，反应体系内无盐度时，乙酸净吸收量和糖原净消耗量为6.35而当系统内出现少量盐度时，该值急剧下降，并且会继续随着盐度的增加而减小。在不同温度下，GAO的周期代谢特点也有显著不同。常温下（20℃），碳源能在厌氧开始20分钟内消耗完毕，而低温时（15℃）则需要约60分钟；常温下，GAO体内倾向于储存糖原，而低温下GAO挺倾向于储存PHB和PHV，这说明在环境条件不利时，PHB和PHV能够帮助GAO维持生存。关键词：强化生物除

6、磷；聚糖菌；富集；影响因素；代谢特点II摘要硕士研究生学位论文硕士研究生学位论文AbstractIIIAbstractNowadays,theproblemofeutrophicationofwaterisveryseriousinChina,andithasbeenshowntheexcessivedischargeofphosphorusisoneofthemostimportantreasonsleadingtothisproblem.Withtheincreasinglystringentofthe

7、nationalwaterqualityindicators,theremovalofphosphorusfromthewaterhasalsobeenmoreandmorewidespreadconcerned.Bynow,Thewidelyusedmethodofbiologicalphosphorusremovalmethodistheenhancedbiologicalphosphorusremoval(EBPR),theeffectivemicroorganismsinthissystemisPA

8、O,however,itoftencollapseandfailureduetotheover-growthofGAO.Inthisstudy,GAOwasusedastheresearchobject.Byenrichingthebacteria,monitoringthedailyindexesandshorttermtest,tofindthesuitableconditionsofGAOgrowth.At